沼气知识

合集下载

农村沼气安全使用知识

农村沼气安全使用知识

农村沼气安全使用知识一、什么是沼气?人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,如果我们划着火柴,可把它点燃,这就是自然界天然发生的沼气。

沼气是人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在在隔绝空气(没有氧气),并在适宜的温度、PH值下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。

沼气属于二次能源,并且是可再生能源。

沼气是多种气体的混合物,其特性与天然气相似。

沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外,还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。

经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣,含有较丰富的营养物质,可用作肥料和饲料。

二、沼气的利用沼气作为能源利用已有很长的历史。

我国的沼气最初主要为农村户用沼气池,20世纪70年代初,为解决的秸秆焚烧和燃料供应.不足的问题,我国政府在农村推广沼气事业,沼气池产生的沼气用于农村家庭的炊事来逐渐发展到照明和取暖。

目前,户用沼气在我国农村仍在广泛使用。

我国的大中型沼气工程始于1936年,此后,大中型废水、养殖业污水、村镇生物质废弃物、城市垃圾沼气的建立拓宽了沼气的生产和使用范围。

随着我国经济发人民生活水平的提高,工业、农业、养殖业的发展,大废弃物发酵沼气工程仍将是我国可再生能源利用和环护的切实有效的方法。

三、沼气对人体有什么害处?沼气是由甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)等众多气体组成的混合物。

它无色无味,与适量空气混合后即会燃烧。

沼气本身对健康并没有什么危害,但当高浓度的沼气弥漫在空气时,它会取代空中的氧,而造成缺氧环境。

当沼气浓度达到25%-30%的时候,会出现的症状有头晕、呼吸和心跳加速、乏力、注意力不集中、运动失调等症状。

当沼气的浓度达到80%时,甲烷会阻止氧气与血液里的红细胞结合,这样能送到大脑里的氧气就会减少,有可能会导致休克,若不及时脱离,严重时可窒息死亡。

高浓度的沼气吸入会对呼吸道黏膜有强烈刺激作用,可致化学性肺炎,严重者可发生急性肺水肿、脑水肿和脑损伤等。

沼气安全知识

沼气安全知识

沼气安全知识沼气是一种混合气体,主要成分为甲烷和二氧化碳,还含有少量氢气、氮气等。

由于沼气具有易燃、爆炸、窒息等危险特性,因此在沼气的使用和存储过程中需要注意安全问题。

1、沼气的颜色和气味沼气本身是无色无味的,不容易察觉。

但在沼气存在一定浓度的情况下会有一种臭鸡蛋味道,这是因为沼气中含有硫化氢。

另外,当沼气被点燃后,火苗呈蓝色,这是因为甲烷的燃烧产生的氢氧化物。

2、沼气的爆炸极限沼气的爆炸极限是4%-17%。

当沼气浓度低于4%时,无法燃烧;当沼气浓度超过17%时,也无法燃烧。

而当沼气浓度在4%-17%之间时,容易发生爆炸。

3、存储沼气的条件沼气的存储需要设备和条件,一般情况下,需要使用沼气罐进行存储。

沼气罐存储沼气的温度一般在5-35℃之间,最好不要超过40℃。

同时,存储沼气的罐体要具有一定的强度,能够承受沼气压力的变化。

4、如何使用沼气灶使用沼气灶需要注意以下几点:(1)在使用沼气灶之前要检查灶具的连接是否牢固,防止沼气泄漏;(2)使用时要留意沼气泄漏的气味和颜色,若发现有异味或出现泄漏状况,应立即关闭开关,并通风换气;(3)在使用沼气灶时要保持室内通风良好,以便及时排除沼气,避免积聚和爆炸。

5、如何防止沼气泄漏防止沼气泄漏是保障安全的重要措施,防止沼气泄漏应注意以下几点:(1)沼气罐应设在安全的地方,避免被物体磕碰或损坏;(2)使用开关时要卡紧,防止出现松动;(3)沼气罐和管道要定期检查是否有问题,是否有堵塞、渗漏等情况;(4)发现沼气泄漏时应及时关掉管道阀门,并采取安全措施(如通风)。

6、如何处理沼气事故在沼气使用和储存过程中,若发生沼气事故,需采取及时有效的处理措施,包括以下几点:(1)出现沼气泄漏时应立即关闭开关,通风换气;(2)如果发生爆炸,应立即打开门窗进行通风,并拨打报警电话,等待救援;(3)处理沼气事故需要专业人员,如果个人素质或设备问题无法解决时,请及时联系当地沼气企业或有关部门。

沼气的基本知识

沼气的基本知识

沼气的基本知识(一)沼气的基本特性参数沼气是一种混合的可燃性气体,其主要成分是甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、还有少量的氢(H2)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)等。

其性质由组成它的气体性质及相对含量而决定,其中以甲烷和二氧化碳对沼气性质影响最大。

如以沼气中的甲烷体积占60%,二氧化碳体积占39%为例,甲烷重量百分比为35.35%、二氧化碳重量百分比为64.07%;沼气的容量为1.22公斤/标米3;沼气的比重为0.943;沼气的热值为21528千焦/标米3(5142千卡/标米3);沼气燃烧的理论空气量5.38/标米3;沼气的燃烧范围:上限24.44%,下限8.8%。

(二)制取沼气的条件沼气是细菌在一定条件下发酵、分解有机物质产生的。

当制取沼气的条件越合适,细菌的生命活动越旺盛,产生的沼气句越多。

因此,在制取沼气时,要求产气量高,就必须使沼气微生物在厌氧条件下有较旺盛的生命活动,为此,创造一个良好的环境是生产沼气的关键。

下面介绍制取沼气必须满足的条件。

1.严格的厌氧环境分解有机物质产生沼气的微生物都是嫌气性细菌,他们的整个生命活动都不需要空气(厌氧)。

相反,空气中的氧气对它们还有损害。

因此,修建不漏水、不漏气的沼气池,不仅上为装料和贮气的需要,更重要的是保证细菌在厌氧条件下生活,使之达到非常产气的目的。

2.接种物有机物质厌氧分解产生甲烷的过程,是由多种沼气微生物来完成的。

因此,在沼气发酵中,加入足够的所需要的微生物作为接种物(亦称菌种)是极为重要的。

有没有接种物决定了沼气发酵的成败,而接种物中的有效成分是活性直接关系发酵过程的好坏。

接种物中的有效成分是活的沼气微生物群体。

不同来源的接种物,活性是不同的。

因此,在选择接种物时,不但要有占投料量20%-30%的接种物,而且更应选择活性强的接种物。

3.充足的发酵原料沼气微生物的生命活动除了严格的厌氧环境外,还需要一定的营养条件,主要是碳素、氮素、水分、矿物质等。

沼气基础知识

沼气基础知识

沼气基础知识沼气泛指包括粪肥、污水、都市固体废物及其他生物可降解的有机物质,在缺氧的环境下,经发酵或无氧消化过程所产生的气体,那么你对沼气了解多少呢?以下是由店铺整理关于沼气知识的内容,希望大家喜欢!沼气的介绍沼气(zhaoqi)沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。

由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气。

人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内,在厌氧(没有氧气)条件下发酵,即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化,从而产生沼气。

沼气是一种混合气体,可以燃烧。

沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。

沼气是多种气体的混合物,一般含甲烷50~70%,其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。

其特性与天然气相似。

空气中如含有8.6~20.8%(按体积计)的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。

沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外,还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。

经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣,含有较丰富的营养物质,可用作肥料和饲料。

沼气是一些有机物质,在一定的温度、湿度、酸度条件下,隔绝空气(如用沼气池),经微生物作用(发酵)而产生的可燃性气体。

它含有少量硫化氢,所以略带臭味。

发酵是复杂的生物化学变化,有许多微生物参与。

反应大致分两个阶段:(1)微生物把复杂的有机物质中的糖类、脂肪、蛋白质降解成简单的物质,如低级脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氢气和硫化氢等。

(2)由甲烷菌种的作用,使一些简单的物质变成甲烷。

要正常地产生沼气,必须为微生物创造良好的条件,使它能生存、繁殖。

沼气池必须符合多种条件。

首先,沼气池要密闭。

有机物质发酵成沼气,是多种厌氧菌活动的结果,因此要造成一个厌氧菌活动的缺氧环境。

在建造沼气池时要注意隔绝空气,不透气、不渗水。

其次,沼气池里要维持20~40℃,因为通常在这种温度下产气率最高。

沼气安全使用知识

沼气安全使用知识

沼气安全使用知识沼气是一种常见的可再生能源,它是由有机废弃物经过厌氧发酵过程产生的混合气体。

沼气主要由甲烷(CH4)和一些其他组成部分如二氧化碳(CO2)、氢气(H2)等组成。

它可以作为燃料用于炉灶、热水器以及发电机等设备,但同时也需要注意沼气的安全使用。

以下是沼气安全使用的一些知识:1. 安装与维护:沼气设备的安装和维护非常重要。

首先,沼气发酵池或沼气罐应该安装在通风良好的位置,远离建筑物、火源和可燃物。

其次,沼气系统的管道、阀门和连接部件应该经过严格的检查和测试,确保没有泄露。

定期检查沼气设备的工作状态,确保设备的正常运行。

2. 常规检测:为了确保沼气的安全使用,在使用沼气设备之前,应该进行常规的检测。

可以使用可燃气体探测器或者沼气浓度探测仪来检测沼气的浓度。

合格的沼气浓度应该在20%到60%之间。

如果沼气的浓度过高或者过低,都可能会对人体造成危害。

当沼气浓度超过可燃范围时,容易引发火灾或爆炸。

当沼气浓度过低时,容易引发窒息。

3. 通风与储存:沼气设备应该有良好的通风系统,以确保沼气排出后能够迅速被新鲜空气取代。

合适的通风可以降低沼气浓度,从而降低安全风险。

另外,在储存沼气时,应该使用专门储气罐进行存放,并定期排空罐内过多的水分和杂质。

4. 防火与防爆:沼气是易燃气体,使用沼气设备时要注意防火和防爆。

首先,要远离明火和高温物体,避免沼气直接接触明火或高温表面。

其次,沼气设备的管道和连接部件要保持完好,避免泄露。

如果发现泄露,应该立即采取措施修复。

此外,不要在沼气设备附近进行明火操作,如抽烟、点火等。

5. 管理与培训:沼气设备的使用需要有专门的管理和操作人员。

管理人员应该对沼气系统的日常运行和维护要求有清晰的了解,并且能够处理突发情况如泄露或故障。

此外,操作人员也需要接受相关的培训,了解沼气系统的使用方法以及安全操作规程。

6. 紧急处理:在发生突发情况时,需要知道如何正确应对。

如果发现沼气泄漏,应立即停止使用沼气设备,并打开窗户和门通风。

沼气基本知识

沼气基本知识

沼气基本知识一、沼气的基本知识和发展历史人类发现、利用沼气,已有悠久的历史。

1776年,意大利科学家沃尔塔发现沼泽地里腐烂的生物质发酵,从水底冒出一连串的气泡,分析其主要成分为甲烷和二氧化碳等气体。

由于这种气体产生于沼泽地,故俗称“沼气”。

1781年,法国科学家穆拉发明人工沼气发生器。

200多年过去了,如今全世界约有农村家用沼气池530万个,中国就占了92%。

农村沼气池的主要填料是猪粪、秸秆、污泥和水等。

随着农村沼气使用的日益推广和大型厌氧工程技术的进步,90年代以来,世界范围内的一些大型沼气工程有了迅速发展。

1、什么是沼气?沼气是一种可燃气体,由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气2、沼气含有哪些成分?沼气是一种混合气体,主要成分是甲烷(CH4)、其余为二氧化碳(CO2)、氧气(02)、氮气(N2)和硫化氢(H2S)。

其中甲烷含量约为55%一70%,二氧化碳含量约为30%——45%。

沼气能够作为燃料,是因为它所含大量甲烷气体可以燃烧。

甲烷完全燃烧时,火焰是淡蓝色,放出大量热能化学反应式:CH4 + 2O2--- CO2 + 2H2O +212.8千卡甲烷、氧---- 二氧化碳、水、热能1立方米甲烷完全燃烧可放出5500--6500千卡热量,3-4头猪的粪便所产沼气就可保证一家五口一日的炊事用气。

二、生物质能的概念生物质是地球上最广泛存在的物质,它包括所有动物、植物和微生物,以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。

各种生物质都具有一定的能量。

以生物质为载体、由生物质产生的能量,便是生物质能。

生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。

它直接或间接来源于植物的光合作用。

地球上的植物进行光合作用所消费的能量,占太阳照射到地球总辐射量的0.2%。

这个比例虽不大,但绝对值很惊人:光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍。

可见,生物质能是一个巨大的能源。

人类以柴薪为能源,历史长达百万年。

沼气知识知多少

沼气知识知多少

管理制度参考范本沼气知识知多少aI时'间H 卜/ / 1 / 4一)什么是沼气?沼气是一种可燃气体,由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气。

二)沼气是怎样产生的?沼气是有机物在隔绝空气和一定的温度、湿度、酸碱度等的条件下,经过沼气细菌的作用产生的一种可燃气体。

三)沼气含有哪些成分?沼气是一种混合气体,主要成分是甲烷(ch4)、其余为二氧化碳(CO2)、氧气(02)、氮气(n2)和硫化氢(h2s)。

其中甲烷含量约为55% 70%,二氧化碳含量约为30%--45 %。

四)沼气的物理、化学性质怎样?ch4,沼气的主要成分是甲烷。

甲烷是无色、无臭的气体,分子式分子量为16. 04,在00c、101325pa标准状态下,甲烷对空气的相对密度为0.5548,沼气约为0.94 ;甲烷的热值为35.9mj/m3,沼气低热值20-25mj/m3。

二、沼气用途农村家用沼气池生产的沼气主要用来做生活燃料。

修建一个容积为6 立方米的沼气池,每天投入相当于4 头猪的粪便发酵,它所产的沼气能解决4 口人家庭点灯、做饭的燃料问题。

沼气还可以用于农业生产中,如温室保温、烘烤农产品、沼气防蛀、储备粮食、水果保鲜等。

沼气也可发电做农机动力,大、中型沼气工程生产的沼气可用来发电、烧锅炉、加工食品、采暖或供给城市居民使用。

例如,河南XX市从20世纪70年代开始至今,有3万户城市居民使用沼气。

修建沼气池有哪些好处?多年来的实践证明,农村办沼气是一举多得的好事。

它能给国家、集体和农民带来许多好处,是我国农村建设的一件大事。

农村办沼气的好处,概括起来主要有以下几个方面。

第一、农村办沼气是解决农村燃料问题的重要途径之一。

一户3〜4 口人的家庭,修建一口容积为6立方米左右的沼气池,只要发酵原料充足,并管理得好,就能解决点灯、煮饭的燃料问题。

凡是沼气办得好的地方,农户的卫生状况及居住环境大有改观,尤其是广大农妇通过使用沼气,从烟熏火燎的传统炊事方式中解脱出来。

沼气的知识

沼气的知识

沼气的知识沼气,顾名思义就是沼泽里的气体。

人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,如果我们划着火柴,可把它点燃,这就是自然界天然发生的沼气。

沼气,是各种有机物质,在隔绝空气(还原条件),并必适宜的温度、湿度下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。

沼气的主要成分是甲烷。

沼气由50%~80%甲烷(CH4)、20%~40%二氧化碳(CO2)、0%~5%氮气(N2)、小于1%的氢气(H2)、小于0.4%的氧气(O2)与0.1%~3%硫化氢(H2S)等气体组成。

由于沼气含有少量硫化氢,所以略带臭味。

其特性与天然气相似。

空气中如含有8.6~20.8%(按体积计)的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。

沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体燃料,它无色无味,与适量空气混合后即对燃烧。

每立方米纯甲烷的发热最为34000焦耳,每立方米沼气的发热量约为20800-23600焦耳。

即1立方米沼气完全燃烧后,能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。

与其它燃气相比,其抗爆性能较好,是一种很好的清洁燃料。

沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外,还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。

经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣,含有较丰富的营养物质,可用作肥料和饲料。

沼气的发现与沼气发酵的发展沼气是由意大利物理学家A.沃尔塔于1776年在沼泽地发现的。

1916年俄国人Β.П.奥梅良斯基分离出了第一株甲烷菌(但不是纯种)。

中国于1980年首次分离甲烷八叠球菌成功。

目前世界上已分离出的甲烷菌种近20株。

世界上第一个沼气发生器(又称自动净化器)是由法国L.穆拉于1860年将简易沉淀池改进而成的。

1925年在德国、1926年在美国分别建造了备有加热设施及集气装置的消化池,这是现代大、中型沼气发生装置的原型。

第二次世界大战后,沼气发酵技术曾在西欧一些国家得到发展,但由于廉价的石油大量涌入市场而受到影响。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

沼气沼气就是沼泽里的气体。

人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,如果我们划着火柴,可把它点燃,这就是自然界天然发生的沼气。

沼气,是各种有机物质,在隔绝空气(还原条件),并必适宜的温度、湿度下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。

沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。

由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气。

人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内,在厌氧(没有氧气)条件下发酵,即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化,从而产生沼气。

沼气是一种混合气体,可以燃烧。

沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。

沼气是多种气体的混合物,一般含甲烷50~70%,其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。

其特性与天然气相似。

空气中如含有8.6~20.8%(按体积计)的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。

沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外,还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。

经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣,含有较丰富的营养物质,可用作肥料和饲料。

沼气是一些有机物质,在一定的温度、湿度、酸度条件下,隔绝空气(如用沼气池),经微生物作用(发酵)而产生的可燃性气体。

它含有少量硫化氢,所以略带臭味。

发酵是复杂的生物化学变化,有许多微生物参与。

反应大致分两个阶段:(1)微生物把复杂的有机物质中的糖类、脂肪、蛋白质降解成简单的物质,如低级脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氢气和硫化氢等。

(2)由甲烷菌种的作用,使一些简单的物质变成甲烷。

要正常地产生沼气,必须为微生物创造良好的条件,使它能生存、繁殖。

沼气池必须符合多种条件。

首先,沼气池要密闭。

有机物质发酵成沼气,是多种厌氧菌活动的结果,因此要造成一个厌氧菌活动的缺氧环境。

在建造沼气池时要注意隔绝空气,不透气、不渗水。

其次,沼气池里要维持20~40℃,因为通常在这种温度下产气率最高。

第三,沼气池要有充足的养分。

微生物要生存、繁殖,必须从发酵物质中吸取养分。

在沼气池的发酵原料中,人畜粪便能提供氮元素,农作物的秸秆等纤维素能提供碳元素。

第四,发酵原料要含适量水,一般要求沼气池的发酵原料中含水80%左右,过多或过少都对产气不利。

第五,沼气池的pH值一般控制在7~8.5。

成分组成沼气的主要成分是甲烷。

沼气由50%~80%甲烷(CH4)、20%~40%二氧化碳(CO2)、0%~5%氮气(N2)、小于1%的氢气(H2)、小于0.4%的氧气(O2)与0.1%~3%硫化氢(H2S)等气体组成。

由于沼气含有少量硫化氢,所以略带臭味。

其特性与天然气相似。

空气中如含有8.6~20.8%(按体积计)的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。

沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体燃料,它无色无味,与适量空气混合后即对燃烧。

每立方米纯甲烷的发热最为 34000千焦,每立方米沼气的发热量约为20800-23600千焦。

即1立方米沼气完全燃烧后,能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。

与其它燃气相比,其抗爆性能较好,是一种很好的清洁燃料。

沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外,还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。

经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣,含有较丰富的营养物质,可用作肥料和饲料。

发现与沼气发酵的发展沼气是由意大利物理学家A.沃尔塔于1776年在沼泽地发现的。

1916年俄国人Β.П.奥梅良斯基分离出了第一株甲烷菌(但不是纯种)。

中国于1980年首次分离甲烷八叠球菌成功。

目前世界上已分离出的甲烷菌种近20株。

世界上第一个沼气发生器(又称自动净化器)是由法国L.穆拉于1860年将简易沉淀池改进而成的。

1925年在德国、1926年在美国分别建造了备有加热设施及集气装置的消化池,这是现代大、中型沼气发生装置的原型。

第二次世界大战后,沼气发酵技术曾在西欧一些国家得到发展,但由于廉价的石油大量涌入市场而受到影响。

后随着世界性能源危机的出现,沼气又重新引起人们重视。

1955年新的沼气发酵工艺流程──高速率厌氧消化工艺产生。

它突破了传统的工艺流程,使单位池容积产气量(即产气率)在中温下由每天1立方米容积产生0.7~1.5立方米沼气,提高到4~8立方米沼气,滞留时间由15天或更长的时间缩短到几天甚至几个小时。

中国于20世纪20年代初期由罗国瑞在广东省潮梅地区建成了第一个沼气池,随之成立了中华国瑞瓦斯总行,以推广沼气技术。

目前中国农村户用沼气池的数量达 1300万座。

而高速率厌氧消化工艺生产性试验装置已在糖厂和酒厂正常运行。

沼气发酵沼气发酵微生物(联想细菌之间的关系:促进、抑制、竞争等)沼气发酵微生物是一个统称,包括发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌五大类群。

五大类群细菌构成一条食物链,从各群细菌的生理代谢产物或它们的活动对发酵液pH值的影响来看,沼气发酵过程可分为水解、产酸和产甲烷阶段。

前三类群细菌的活动可使有机物形成各种有机酸,因此,将其统称为不产甲烷菌。

后二类群细菌的活动可使各种有机酸转化成甲烷,因此,将其统称为产甲烷菌。

(1)不产甲烷菌不产甲烷菌能将复杂的大分子有机物变成简单的小分子量的物质。

它们的种类繁多,根据作用基质来分,有纤维分解菌、半纤维分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌和一些特殊的细菌,如产氢菌、产乙酸菌等。

(2)产甲烷菌产甲烷菌是沼气发酵的主要成分--甲烷的产生者。

是沼气发酵微生物的核心,它们严格厌氧,对氧和氧化剂非常敏感,最适宜的pH值范围为中性或微碱性。

它们依靠二氧化碳和氢生长,并以废物的形式排出甲烷,是要求生长物质最简单的微生物。

沼气发酵的原理(联想微生物生长代谢)沼气发酵又称厌氧消化,是指各种有机物在厌氧条件下,被各类沼气发酵微生物分解转化,最终生成沼气的过程。

目前为大家所公认的沼气发酵的过程如图所示:(说明:① I、I I为三阶段理论,②I、II、II、IV、为四类群理论 )三阶段理论沼气发酵过程的液化阶段用作沼气发酵原料的有机物种类繁多,如禽畜粪便、作物秸秆、食品加工废物和废水,以及酒精废料等,其主要化学成分为多糖、蛋白质和脂类。

其中多糖类物质是发酵原料的主要成分,它包括淀粉、纤维素、半纤维素、果胶质等。

这些复杂有机物大多数在水中不能溶解,必须首先被发酵细菌所分泌的胞外酶水解为可溶性糖、肽、氨基酸和脂肪酸后,才能被微生物所吸收利用。

发酵性细菌将上述可溶性物质吸收进入细胞后,经过发酵作用将它们转化为乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类及一定量的氢、二氧化碳。

在沼气发酵测定过程中,发酵液中的乙酸、丙酸、丁酸总量称为中挥发酸(TVA)。

蛋白质类物质被发酵性细菌分解为氨基酸,又可被细菌合成细胞物质而加以利用,多余时也可以进一步被分解生成脂肪酸、氨和硫化氢等。

蛋白质含量的多少,直接影响沼气中氨及硫化氢的含量,而氨基酸分解时所生成的有机酸类,则可继续转化而生成甲烷、二氧化碳和水。

脂类物质在细菌脂肪酶的作用下,首先水解生成甘油和脂肪酸,甘油可进一步按糖代谢途径被分解,脂肪酸则进一步被微生物分解为多个乙酸。

沼气发酵过程的产酸阶段3.2.1 产氢产乙酸菌发酵性细菌将复杂有机物分解发酵所产生的有机酸和醇类,除甲酸、乙酸和甲醇外,均不能被产甲烷菌所利用,必须由产氢产乙酸菌将其分解转化为乙酸、氢和二氧化碳。

3.2.2 耗氢产乙酸菌耗氢产乙酸菌也称同型乙酸菌,这是一类既能自养生活能异养生活的混合营养型细菌。

它们既能利用 Hz+c0z生成乙酸,也能代谢产生乙酸。

通过上述微生物的活动,各种复杂有机物可生成有机酸和Hz/c0z等。

沼气发酵过程中的产甲烷阶段3.3.1 产甲烷菌的类群产甲烷菌包括食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌两大类群。

在沼气发酵过程中,甲烷的形成是由一群生理上高度专业化的古细菌一产甲烷菌所引起的,产甲烷菌包括食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌,它们是厌氧消化过程食物链中的最后一组成员,尽管它们具有各种各样的形态,但它们在食物链中的地位使它们具有共同的生理特性。

它们在厌氧条件下将前三群细菌代谢终产物,在没有外源受氢体的情况下把乙酸和 H2/CO2。

转化为气体产生-CH4/CO2,使有机物在厌氧条件下的分解作用以顺利完成。

目前已知的甲烷产生过程由以上两组不同的产甲烷菌完成。

①由C02和H2产生甲烷反应为:C02+4H4—CH4+ H20②由乙酸或乙酸化合物产生甲烷反应为:CH3C00H—CH4+CO2 ; CH 3COONH4+ H20—CH4+ NH4 HCO33.3.2 产甲烷菌的生理特性①产甲烷菌的生长要求严格厌氧环境产甲烷菌广泛存在于水底沉积物和动物消化道等极端厌氧的环境中。

②产甲烷菌食物简单产甲烷菌只能代谢少数几种碳素底物生成甲烷。

③产甲烷菌适宜生存在pH值中性条件下④产甲烷菌生长缓慢发酵作用由梭菌属、拟杆菌属及其他细菌(如乳酸菌类、丙酸杆菌属)进一步将水解的产物降解为小分子的醇类、有机酸类、二氧化碳、氢气、氨气等;产乙酸和产氢作用把发酵作用所产生的小分子醇类和一些脂肪酸降解为乙酸、甲酸、二氧化碳和氢。

人们对这类细菌了解尚少,甚至连种、属都还没有明确。

但已肯定这类细菌所产生的氢对其自身进一步生长繁殖有抑制作用。

因此,产乙酸和氢的细菌,必须与能利用氢的细菌,如产甲烷细菌和伍氏乙酸杆菌等共同生存;产甲烷作用由产甲烷细菌将前3阶段所产生的氢气、二氧化碳以及甲酸、乙酸、甲醇和甲胺类等转化为甲烷。

产甲烷细菌形态多样,但生理特性却大致相同,在缺氧条件下,均以甲烷为主要代谢产物。

沼气发酵微生物之间的生态关系在沼气发酵过程中,不产甲烷细菌和产甲烷细菌之间,相互依赖,互为对方创造与维持生命活动所需要的良好环境条件,但它们之间又互相制约,在发酵过程中总处于平衡状态。

它们之间的主要关系表现在下列几方面:①不产甲烷细菌为产甲烷细菌提供生长和产甲烷所需要的基质②不产甲烷细菌为产甲烷细菌创造了适宜的氧化还原电位条件③不产甲烷细菌为产甲烷细菌清除了有害物质④产甲烷细菌又为不产甲烷细菌的生化反应解除了反馈抑制⑤不产甲烷细菌和产甲烷细菌共同维持环境中适宜的pH值发酵工艺根据发酵原料和发酵条件的不同,所采用的发酵工艺也多种多样。

沼气发酵的基本工艺流程一个完整的大中型沼气发酵工程,无论其规模大小,都包括了如下的工艺流程:原料(废水)的收集、预处理、消化器(沼气池)、出料的后处理和沼气的净化与储存等,如下图所示:沼气发酵工艺的基本条件(联想微生物培养条件和培养基的制备)(1)适宜的发酵温度沼气池的温度条件分为:①常温发酵 (也称为低温发酵)10℃~30℃,在这个温度条件下,产气率可为0.15~0.3 m3/m3•d。

相关文档
最新文档